DOD壓電式噴墨打印液滴形成和沉積過程的研究.pdf

1、噴墨打印技術是一種無接觸、高效率且可實現(xiàn)材料精確沉積的現(xiàn)代化制造技術。隨著研究的迅速深入，噴墨打印已經(jīng)從單純的印刷領域擴展到電子制造、生命科學和增材制造等前沿領域。作為一種可精確控制微米級液滴產(chǎn)生和沉積的技術，噴墨打印在工業(yè)上擁有極大的發(fā)展空間，尤其在柔性電子制造領域具備廣闊的前景。本文針對噴墨打印中應用最為普遍的DOD壓電式噴墨打印技術，以液滴觀測和數(shù)值模擬為主要研究手段，對其基礎理論進行探討。
　　本文首先通過對DOD壓電式噴

2、墨過程建立簡化的動力學模型，采用壓力波傳導理論分析了噴頭內(nèi)部油墨的流動情況，確定了噴孔入口處的壓力條件。將噴墨打印的全過程分為液滴形成和液滴沉積兩個關鍵階段，采用實驗和仿真相結合的手段分別對這兩個過程進行研究，為今后深入的應用奠定基礎。
　　對于液滴生成階段，主要研究操作參數(shù)和油墨流體性質(zhì)的影響。以實驗對比的方式，研究了脈沖電壓幅值、高電平維持時間和脈沖頻率對液滴形態(tài)、體積和速度的影響。選擇無量綱參數(shù)Oh-1為評價指標，衡量液體的

3、粘性和表面張力關系，研究不同流體性質(zhì)下液滴的形態(tài)特征。以此為基礎，分析衛(wèi)星液滴的生成條件。對噴墨中觀測到的缺陷現(xiàn)象，通過模擬再現(xiàn)，并給出理論解釋和應對方法。
　　對于液滴在基板上的沉積階段，利用 FLUENT仿真液滴在平整基板上撞擊后鋪展的全過程，研究了鋪展系數(shù)的理論計算和空氣卷入的問題，并針對主要參數(shù)接觸角和液滴速度的影響進行了模擬；之后針對實際情況，研究了液滴在含有隔斷的預成型基板上的擴展情況。
　　最后提出了一種綠色方